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阿克曼-幻宇机器人系列教程3- 机器人交互实践（Message）

news 来源：原创 2025/6/26 20:26:26

上一篇文章介绍了如何通过topic操作命令实现与机器人的交互，本篇我们介绍如何通过Message（即topic的下一级）实现与机器人的交互。

和topic一样，首先在一个终端通过ssh命令登录机器人、启动机器人，然后打开另外一个终端执行操作命令。

1. Message操作命令

1.1 获取Message操作命令机器详解的语句

rosmsg --help

返回的内容，总共6种操作命令 

rosmsg is a command-line tool for displaying information about ROS Message types.Commands:rosmsg show     Show message descriptionrosmsg info     Alias for rosmsg showrosmsg list     List all messagesrosmsg md5      Display message md5sumrosmsg package  List messages in a packagerosmsg packages List packages that contain messagesType rosmsg <command> -h for more detailed usage

2. Message操作命令用法

2.1 命令格式

rosmsg show+消息

2.2 以雷达为例

继续以/scan为例，它封装的是雷达数据

在室内机器人移动导航过程中，激光雷达是很重要的传感器，它时刻反馈机器人周边的障碍物信息，在机器人建图、定位、导航算法中起到重要的作用。

在提供的树莓派固件中，已经编写和编译了ROS的激光雷达节点。

rostopic type /scan   #查看雷达数据格式
sensor_msgs/LaserScan

 我们使用rosmsg show来获取雷达数据内容

rosmsg show sensor_msgs/LaserScan
std_msgs/Header headeruint32 seqtime stampstring frame_idfloat32 angle_minfloat32 angle_maxfloat32 angle_incrementfloat32 time_incrementfloat32 scan_timefloat32 range_minfloat32 range_maxfloat32[] rangesfloat32[] intensities

Header : 是一个结构体，包含 seq、stamp、frame_id。

  • seq 扫描顺序增加的 id 序列

  • stamp 激光数据的时间戳

  • frame-id 是扫描数据的名字

  • angle_min：开始扫描的角度

  • angle_max：结束扫描的角度

  • angle_increment：每次扫描增加的角度

  • time_increment：测量的时间间隔

  • scan_time ：扫描的时间间隔

  • range_min：测距的最小值

  • range_max：测距的最大值

  • ranges：测量的距离数据，数组长度和雷达分辨率相关

  • intensities：与设备有关，输出测距强度数据

3. Msaage和Topic的操作关系

至此我们已经把topic和message都进行了介绍，现在我们说明下两者之间的操作关系。

通常来说先执行topic操作，再执行message操作，因为message是topic的子集。

以机器人雷达为例，首先需要 订阅或确认 topic，即定义数据传递的“频道”。然后，发布消息 才能通过该频道成功传递数据。这样的操作顺序确保了消息在系统中能够有效流动。

为何先订阅 topic 后发布消息？

  • 消息的传递是基于订阅的：
    你可以把订阅 topic 看作是打开一个接收信道，消息必须通过该信道传递才能被正确接收。如果你在没有订阅 topic 的情况下发布消息，系统就不知道应该把消息送给谁。换句话说，消息没有目的地，无法到达消费者端。

  • 话题创建是基础：
    在这个系统中，topic 就是雷达数据的专用通道。要确保消息能被正确分发，必须先确保 topic 存在，且有正确的订阅者。

  • 确保系统协调：
    如果一个模块在订阅 topic 后，雷达模块开始发布数据，那么在发布的同时，系统保证订阅者可以实时收到这些消息。如果没有预先订阅，消息的接收者就会错过或无法处理这些数据。

结合实际操作步骤

  1. 先定义 topic（如果尚未存在），比如 "radar/data"。这告诉系统所有需要接收雷达数据的模块可以订阅这个 topic。

  2. 订阅 topic，比如机器人控制模块、导航模块、决策模块会订阅 "radar/data"，这样它们就可以接收到雷达传感器传来的数据。

  3. 发布消息，雷达传感器模块将通过 topic "radar/data" 来发布雷达数据。

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